高速水声通信算法实时实现

论文摘要

随着海洋资源开发和海洋军事地位的日益显著,水声通信的需求也越来越迫切,目前对于水声通信网络的研究已经成为全球范围内争先抢夺的热点,高速水声通信呼之欲出。本文的主要任务是高速水声通信算法实时实现,通过DSP软件编程实现水下信息的实时调制解调。系统的核心算法是OFDM算法,并围绕其加入信道编码、信道估计与补偿、频率补偿、同步算法等,除此之外还需要与水声控制存储板进行网络通信,接收命令或数据。水声通信算法实现的平台是基于TMS320C6455DSP的水声信号处理板,高性能DSP使算法实时实现成为可能。软件设计使用DSP/BIOS实现实时收发数据。发送数据是由网络模块从控制存储板接收得到,经过调制后由发射换能器发送到水声信道中；而接收的数据是水听器收到的,然后进行水声信号解调,再通过网络模块发送给控制存储板。最后在水池和松花江进行了实验,达到了预期目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的背景及意义
• 1.2 水声通信的研究及进展
• 1.3 水声Modem的研究现状
• 1.4 水声Modem的研究应注意的问题
• 1.5 论文主要研究内容
• 第2章 水声通信系统方案设定及算法仿真
• 2.1 OFDM技术基本原理
• 2.2 基于OFDM的水声通信系统的实现
• 2.3 水声OFDM通信的关键技术
• 2.3.1 信道编码技术
• 2.3.2 信道估计与均衡
• 2.3.3 峰均比抑制
• 2.3.4 同步技术
• 2.4 水声OFDM通信仿真
• 2.4.1 通信参数设置
• 2.4.2 系统仿真过程
• 2.5 本章小结
• 第3章 水声通信算法实时实现
• 3.1 水声Modem简介
• 3.1.1 水声Modem总体概述
• 3.1.2 信号处理平台简介
• 3.2 水声通信的软件开发
• 3.2.1 基于DSP/BIOS的应用程序
• 3.2.2 算法实时实现的软件流程与系统实时性分析
• 3.2.3 水声通信系统参数
• 3.2.4 DSP及外围设备初始化
• 3.2.5 发送部分软件设计
• 3.2.6 接收部分软件设计
• 3.2.7 编程中应注意的问题
• 3.3 本章小结
• 第4章 高速水声通信实验
• 4.1 水池实验
• 4.1.1 水池实验概述
• 4.1.1.1 实验仪器与实验布放
• 4.1.1.2 实验参数与实验条件
• 4.1.2 水池实验数据分析
• 4.2 松花江实验
• 4.2.1 松花江实验概述
• 4.2.1.1 实验仪器与实验布放
• 4.2.1.2 实验参数设置
• 4.2.1.3 实验条件与过程安排
• 4.2.2 松花江实验数据处理
• 4.2.2.1 QPSK下的数据分析
• 4.2.2.2 8QAM下的数据分析
• 4.2.2.3 16QAM下的数据分析
• 4.2.3 松花江实验结论
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录